论述如何用UML进行系统分析与设计建模

论述如何用UML进行系统分析与设计建模

       UML 是可视化（Visualizing）、规范定义（Specifying）、构造（Constructing）和文档化（Documenting）的建模语言。可视化模型的建立为设计人员、开发人员、用户和领域专家之间的交流提供了便利；规范定义意味着用UML建立的模型是准确的、无二义的、完整的；构造意味着可以将UML模型映射到代码实现；UML还可以为系统的体系结构以及系统的所有细节建立文档。

UML是一种建模语言而不是一种方法。这是因为UML中本身并没有关于开发过程概念的定义和表示符号，而过程正是方法的一个重要组成部分。UML本身独立于过程，这意味着用户在使用UML进行建模时，可以选用任何适合的过程。我们最好将它应用于用例驱动的、以体系结构为中心的、迭代的、递增的过程。UML通过它的元模型和表示法，把那些通过文字或其他方法表达清楚的、隐晦的潜台词用简单直接的图形表达和暴露出来，准确而直观地描述其复杂的含义。UML适用于各种规模的系统的开发，能促进软件复用，方便地继承已有的系统并有效减少开发中的各种风险。

UML的创始人Booch，Jacobson和Rum Baugh在Rational公司的支持下综合了多种系统开发过程的长处，提出新的面向对象的开发过程，称为Rational统一过程（Rational Unified Process，RUP）。RUP过程的核心工作流程包括：业务建模、需求分析、系统分析与设计和实现、实现、测试和系统部署。

       从应用的角度看，当采用面向对象技术设计系统时，第一步是描述需求；第二步是根据需求建立系统的静态模型，以构造系统的结构；第三步是描述系统的行为。其中在第一步与第二步中所建立的模型都是静态的，包括用例图、类图、对象图、组件图和配置图5个图形，是统一建模语言UML的静态建模机制。而第三步中所建立的模型或者可以执行，或者表示执行时的时序状态或交互关系。它包括状态图、活动图、时序图和协作图等4个图形，是统一建模语言UML的动态建模机制。因此，统一建模语言UML的主要内容也可以归纳为静态建模机制和动态建模机制两大类。

在对一个软件系统进行分析设计时，一般通过UML来分析、构造系统模型，并结合Rational统一过程加以描述，然后运用工具软件绘制图形。

业务模型和需求分析的目的是对系统进行评估，采集和分析系统的需求，理解系统要解决的问题，重点是充分考虑系统的实用性。结果可以用一个业务用例（Business Use Case）框图表达。

系统分析与设计是研究欲采用的实现环境和系统结构，结果是产生一个对象模型，也就是设计模型。设计模型包含了Use Case的实现，可以表现对象如何相互通信和运作来实现Use Case流的。对于系统的静态结构，可以通过类图、对象图、组件图和配置图来描述；对于系统的动态行为，可以通过顺序图、协同图、状态图、活动图描述。这些图在加上说明文档就构成一个完整的设计模型。

系统分析阶段

获取问题域陈述搞清用户的真实意图，其中过程涉及对需求分析及关联信息的查找。

建立系统的对象模型包括标识和确定类、准备数据字典、确定关联、确定属性、使用继承来细化类、完善对象模型。

建立对象的动态模型包括准备脚本、确定事件、准备事件跟踪表、构造状态图。

建立系统的功能模型用来说明值是如何计算的，标明值之间的依赖关系及相关功能。数据流图有助于表示功能依赖关系，其中的数据流对应于对象图中的对象/属性。

系统设计阶段

把分析阶段得到的需求转变成符合额成本和质量要求的、抽象的系统实现方案的过程。

面向对象分析  逐渐扩充模型  面向对象设计

系统设计阶段包括：系统分解、确定并发性、处理器及任务分配、数据存储管理、全局资源的处理、选择软件控制机制、人机交互接口设计。